nanometreissä

Nanometri (nm) on pituuden mittayksikkö, joka vastaa 10^-9 metriä. Nano- etuliite tarkoittaa yhden miljardin osaa, ja sillä mitataan rakenteita sekä luonnossa että tekniikassa, joissa koon skalat ovat pienempiä kuin mikrometrin luokkaa mutta suurempia kuin atomien mittakaava. Nanometreihin viitataan usein, kun kuvataan atomien ja molekyylien kokoa sekä muita erittäin pieniä rakenteita.

Esimerkkejä nanometrin mittakaavasta ovat DNA:n kaksijuostimen halkaisija noin 2 nm sekä base pair -parien pituusaxis etäisyys noin 0,34 nm per pari. Yksittäinen proteiini on usein kooltaan noin 2–10 nm, ja monien molekyylien sekä nanokomponenttien pituudet elävät näiden rajojen sisällä.

Käytännön sovelluksissa nanometrejä käytetään muun muassa nanoteknologiassa, materiaalitutkimuksessa sekä mikro- ja nanoelektroniikassa. Viime vuosina puolijohteissa on siirrytty nanometriluokan rakenteisiin, ja transistoreiden ominaisuudet mitataan jo muutamien nanometreiden skaalalla, kuten noin viiden nanometrin prosessikokoja tavoittelevissa teknologioissa.

Mittauksessa ja kuvantamisessa nanometrejä kuvaavat työkalut ovat elektronimikroskoopit (TEM, SEM) sekä skannauksen ja atomipinnan mittausmenetelmät kuten AFM ja STM. Näillä välineillä voidaan saavuttaa subnanometrinen tai nanometrinen resoluutio, mikä mahdollistaa yksittäisten atomien ja molekyylien tarkemman tarkastelun.

Tieteessä ja tekniikassa nanometrilaskenta paljastaa kvanttimekaanisia ilmiöitä ja rajoja sekä materiaalien ominaisuuksien koetusta, jolloin nanometri-skaala on keskeinen sekä tutkimuksen että tuotannon kontekstissa. Nanometreistä käytetään yleisesti sekä puhe- että kirjoitusmuodossa kuvaamaan pituuden mittausta tässä tarkkuudessa.